Halaman
92
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Klasifikasi Materi dan
Perubahannya
Istilah-istilah Penting
Campuran, Zat Tunggal (Unsur dan Senyawa),
Karakteristik Zat, Perubahan Fisika, Perubahan Kimia,
Pemisahan Campuran
Bab
3
93
Ilmu Pengetahuan Alam
P
ada Bab 2 kamu sudah mempelajari
berbagai jenis benda yang sering dijumpai
dalam kehidupan sehari- hari. Benda-benda
di sekitarmu dapat berupa wujud padat, cair,
dan gas. Benda-benda tersebut kita klasifikasi
berdasarkan karakteristik yang dapat diamati.
Pada Bab 3 ini kamu akan belajar tetang
klasifikasi materi. Materi dapat dikelompokkan
menjadi unsur, senyawa, dan campuran. Pada
Bab 3 ini, kamu juga akan belajar tentang
pemisahan campuran, karakteristik zat serta
perubahannya. Kamu akan menemukan berbagai
fakta unik tentang zat dan perubahannya dalam
kehidupan sehari-hari. Kekaguman kamu juga
akan bertambah besar kepada Sang Maha
Pencipta, dengan mengetahui bahwa benda-
benda di sekitarmu dapat dikelompokkan
menjadi kelompok yang berbeda-beda. Benda-
benda tersebut juga mengalami perubahan yang
khas sesuai karakteristik benda-benda tersebut.
Coba pahami uraian berikut.
Ketika memanaskan air sampai mendidih,
terjadi perubahan wujud dari cair menjadi uap.
Dapur adalah salah satu tempat menarik untuk
mengamati perubahan zat dan bagaimana me-
misahkan berbagai macam campuran. Di dapur
terdapat beberapa senyawa kimia, seperti gula,
garam, asam cuka, minyak goreng, sayuran dan
buah-buahan serta beberapa bumbu masak.
Beberapa senyawa kimia tersebut jika digunakan
untuk memasak akan saling bercampur dan
mengalami perubahan komposisi materi dan
membentuk senyawa baru. Bahan-bahan
tersebut memiliki klasifikasi yang berbeda,
ada yang merupakan zat tunggal (unsur dan
senyawa) dan ada juga yang sudah merupakan
campuran.
Ayo Kita Pelajari
•
Unsur
•
Senyawa
•
Campuran
•
Karakteristik zat
•
Perubahan fisika
•
Perubahan kimia
•
Pemisahan
campuran
Mengapa Penting?
•
Untuk mengetahui
dan menjelaskan
tentang klasifikasi
materi dan juga
perubahannya.
Ayo Tebak!
•
Perhatikan ketika
kamu membuat
teh
Sumber www.IOFLIVE.com
Gambar 3.1 Menyaring teh
94
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
A. Cara
Mengklasifikasikan
Materi
Alam semesta terdiri atas planet-planet, contohnya bumi. Di bumi terdapat
gunung, udara, laut, dan begitu banyak hal lain. Segala sesuatu yang berada di
bumi tersusun atas materi, yang terdiri atas unsur, seperti air, udara, tanah, dan
api. Itulah gambaran keragaman materi.
1.
Bua
t daftar benda yang sering digunakan sebagai kebutuhan sehari-
hari.
2.
Kelompok
kan setiap benda berdasarkan persamaan sifatnya.
3.
K
lasifikasi benda-benda tersebut berdasarkan bahan penyusunnya,
yaitu:
a.
plastik
,
d
.
ser
at/kain, dan
b.
logam,
e
.
gelas/k
aca.
c.
keramik,
4.
Bua
tlah tabel untuk mengklasifikasikan benda-benda tersebut
berdasarkan bahan penyusunnya.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.2 Berbagai jenis materi
Bandingkan hasil pengamatanmu dengan hasil pengamatan
temanmu. Catat persamaan dan perbedaannya. Jika hasil pengamatan
dikomunikasikan kepada orang lain, apakah orang tersebut memperoleh
pemahaman yang sama? Berdasarkan hasil perbandingan tersebut,
apa hal penting yang harus dirumuskan bersama? Diskusikan dengan
kelompokmu!
Ayo Kita Lakukan
95
Ilmu Pengetahuan Alam
1. Klasifikasi
Materi
Ketika kamu mengumpulkan sekelom-
pok benda berdasarkan sifatnya, langkah-
langkah yang dapat dilakukan adalah
sebagai berikut.
•
Mengamati karakteristik benda ter-
sebut.
•
Mencatat persamaan dan perbedaan
sifat benda masing–masing.
•
Memasukkan benda-benda yang me-
miliki persamaan sifat ke dalam satu
kelompok.
•
Memberi nama yang sesuai pada se-
tiap kelompok benda tersebut.
Perhatikan sebuah lampu bohlam. Tersusun dari materi apa sajakah lampu
tersebut? Para ilmuwan mengklasifikasi materi agar lebih mudah dipelajari dan
disusun secara sistematis. Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan dapat
menempati sebuah ruang. Materi berdasarkan wujudnya dapat dikelompokkan
menjadi zat padat, cair, dan gas. Contoh zat padat adalah beberapa jenis logam,
seperti besi, emas, dan seng. Air, minyak goreng, dan bensin merupakan contoh
wujud cair. Contoh zat berwujud gas adalah udara, asap, dan uap air. Asap rokok
merupakan salah satu gas yang berbahaya bagi kesehatan. Oleh karena itu, kamu
dilarang merokok. Merokok selain berbahaya bagi si perokok, juga berbahaya bagi
orang lain yang berada di sekitar perokok, karena asap rokok akan terisap olehnya.
Orang yang merokok disebut perokok aktif sedangkan orang lain yang berada di
sekitar perokok disebut perokok pasif.
Contoh wujud zat yang sederhana dan mudah kamu pahami adalah air.
Ketika dalam bentuk bongkahan es, maka es tersebut dikatakan dalam wujud
padat. Tetapi, ketika dipanaskan es tersebut akan berubah kembali menjadi air.
Air tersebut dikatakan dalam wujud cair. Ketika dipanaskan pada suhu 100°C, air
akan berubah menjadi uap air. Uap air dikatakan dalam wujud gas. Perbedaan sifat
zat padat, cair, dan gas dijelaskan pada Tabel 3.1.
Sumber: arifkristanta.
wordpress.com
Gambar 3.3
(a) Es batu, (b) air,
(c) air mendidih
(a)
(c)
(b)
96
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Tabel 3.1
Perbedaan sifat zat padat, cair, dan gas
Padat
Cair
Gas
Mempunyai bentuk dan
volume tertentu.
Mempunyai volume
tertentu, tetapi tidak
mempunyai bentuk yang
tetap, bergantung pada
media yang digunakan.
Tidak mempunyai
volume dan bentuk yang
tertentu.
Jarak antarpartikel zat
padat sangat rapat.
Jarak antarpartikel zat
cair lebih renggang.
Jarak antarpartikel gas
sangat renggang.
Partikel-pertikel zat padat
tidak dapat bergerak
bebas.
Partikel-pertikel zat cair
dapat bergerak bebas,
namun terbatas.
Partikel-partikel gas
dapat bergerak sangat
bebas.
2.
Unsur
, Senyawa, dan Campuran
a.
Unsur
(a)
(b)
Sumber: www.geolocation.ws, www.tripadvisor.com
Gambar 3.4 (a) Masjid Dian AL-Mahri (Masjid kubah emas yang berlokasi di Depok);
(b) Monumen Nasional yang berlokasi di DKI Jakarta
Kedua bangunan pada Gambar 3.4 di atas memiliki puncak bangunan
yang terbuat dari emas. Akan tetapi, apakah kamu mengetahui bagaimana
bentuk emas pada saat ditemukan di alam?
Ayo Tebak
97
Ilmu Pengetahuan Alam
Perhatikan Gambar 3.5. Proses apa yang dapat kamu simpulkan?
(a)
(b)
(c )
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.5
(a) Unsur Emas (Au) pada kubah emas dan monas;
(b) emas batangan sebelum dibentuk menjadi kubah atau berbagai bentuk lainnya; dan
(c) emas yang ditemukan di alam.
Ayo Pikirkan
Perhatikan semua benda di sekitarmu. Ada pensil, buku, meja, kursi, pintu,
jendela, pakaian, dan sebagainya. Tersusun dari apakah benda-benda tersebut?
Semua benda yang ada di bumi kita tersusun dari materi. Ilmuwan menggolongkan
materi berdasarkan komposisi dan sifatnya. Berdasarkan komposisinya, materi
yang ada di alam dapat diklasifikasi menjadi zat tunggal dan campuran. Perhatikan
Gambar 3.6.
Materi
Zat Tunggal
Senyawa
Unsur
Larutan
Koloid
Suspensi
Homogen
Heterogen
Campuran
Gambar 3.6 Bagan klasifikasi materi
98
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Dari Gambar 3.6, materi di alam dapat
dibagi menjadi zat murni dan campuran. Bila
kita kaji lebih mendalam lagi, zat tunggal
(murni) yang ada di alam dapat dibagi menjadi
unsur dan senyawa. Unsur merupakan zat
tunggal yang tidak dapat dibagi lagi menjadi
bagian yang lebih sederhana dan akan tetap
mempertahankan karakteristik asli dari unsur
tersebut. Sebongkah emas apabila dibagi terus
sampai bagian yang terkecil akan menjadi atom
emas. Banyak sekali unsur yang ada di alam
dapat kamu jumpai dalam kehidupan sehari-
hari. Misalnya besi, timah, seng, tembaga, dan nikel. Sama dengan contoh emas
di atas, coba kamu perhatikan potongan besi bila dibagi lagi menjadi bagian yang
terkecil akan diperoleh atom besi. Demikian pula pada timah, seng, tembaga, dan
nikel. Dari penjabaran tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa unsur merupakan
zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana
dengan proses kimia biasa. Bagian terkecil dari unsur adalah atom.
Ketika kamu belajar alat musik, tentu saja kamu harus mempelajari simbol-
simbol musik atau not baloknya. Simbol-simbol tersebut dapat dibaca dan
dipelajari oleh semua orang, sehingga semua orang dapat mempelajarinya
dengan mudah.
Para ahi kimia juga menggunakan simbol atau lambang untuk menunjukkan
perbedaan antara unsur kimia yang satu dengan yang lainnya. Ahli kimia sudah
menemukan unsur sejak abad ke-9 dan unsur secara bertahap terus berkembang
sampai abad ke-20. Unsur di alam dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu unsur
logam dan nonlogam. Contoh unsur logam adalah besi, emas, dan seng. Contoh
unsur nonlogam adalah karbon, nitrogen, dan oksigen. Selain itu masih ada juga
unsur yang bersifat semi logam. Berikut ini disajikan beberapa contoh unsur logam
dan nonlogam yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari beserta lambangnya.
Tabel 3.2
Unsur logam dan lambangnya
No.
Nama Latin
Nama Indonesia
Lambang
1.
Aluminium
Aluminium
Al
2.
Aurum
Emas
Au
3.
Argentum
Perak
Ag
Unsur merupakan zat
tunggal yang tidak
dapat diuraikan lagi
menjadi zat yang
lebih sederhana
dengan proses kimia
biasa.
99
Ilmu Pengetahuan Alam
No.
Nama Latin
Nama Indonesia
Lambang
4.
Calcium
Kalsium
Ca
5.
Cuprum
Tembaga
Cu
6.
Ferrum
Besi
Fe
7.
Natrium
Natrium
Na
8.
Plumbun
Timbal
Pb
9.
Stannum
Timah
Sn
Tabel 3.3
Unsur nonlogam dan lambangnya
No.
Nama Latin
Nama Indonesia
Lambang
1.
Oxygen
Oksigen
O
2.
Hydrogen
Hidrogen
H
3.
Carbon
Karbon
C
4.
Sulphur
Belerang
S
5.
Phosphorus
Fosfor
P
6.
Nitrogen
Nitrogen
N
7.
Iodium
Iodin
I
Unsur diberi nama dengan menggunakan bahasa Latin berdasarkan penemu
pertamanya atau tempat ditemukannya unsur tersebut. Ahli-ahli kimia tidak
membedakan penamaan unsur alamiah yang terdapat di alam ataupun unsur
buatan. Beberapa unsur menggunakan nama untuk menghormati identitas
penemunya ataupun tempat penemuannya.
Simbol unsur dibuat untuk memudahkan dalam penulisan nama unsur,
yaitu dengan cara menyingkatnya. Simbol unsur yang saat ini digunakan secara
internasional adalah simbol unsur yang diusulkan oleh
Jöns Jacob Berzelius
.
Cara pemberian lambang unsur menurut Berzelius adalah sebagai
berikut.
•
Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf, yaitu huruf awal dari nama
latinnya.
100
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
•
Huruf awal ditulis dengan huruf kapital atau huruf besar.
•
Untuk unsur yang memiliki huruf awal sama, diberikan satu huruf kecil dari
nama unsur tersebut.
Contoh:
Karbon (nama latinnya
Carbon
), dilambangkan dengan (C), Kalsium (nama
latinnya
Calsium
) dilambangkan dengan (Ca).
Unsur-unsur tersebut selanjutnya disusun dalam bentuk sistem periodik
unsur, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.7. Unsur-unsur yang memiliki sifat
yang hampir sama diletakkan dalam satu kolom. Unsur-unsur logam terletak
di bagian kiri bawah (diberi simbol warna biru), unsur-unsur nonlogam terletak
di bagian kanan atas (diberi simbol warna kuning), sedangkan unsur semilogam
(diberi warna cokelat) di antara warna biru dan kuning. Sebagian dari unsur-unsur
tersebut akan kamu pelajari di kelas VII sekarang, sedangkan beberapa unsur lain
akan dipelajari pada kelas berikutnya.
1
H
2A
1A
3A 4A 5A 6A 7A
2
3
Li
11
Na
19
K
37
Rb
4
Be
12
Mg
20
Ca
Ce
Logam
Semi-logam
Non-logam
Pr Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho Er
Tm
Yb
Lu
Th
Pa
U
Np
Pu
Am Cm
Bk Cf Es
Fm
Md
No Lr
38
Sr
55
Cs
87
Fr
56
Ba
88
Ra
21
Si
39
Y
22
Ti
40
Zr
57
La
89
Ac
23
V
41
Nb
73
Ta
105
24
Cr
42
Mo
74
W
106
25
Mn
43
Tc
75
Re
107
26
Fe
44
Ru
76
Os
108
27
Co
45
49 50 51 52 53 54
58
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Rh
77
Ir
109
28
Ni
46
Pd
78
Pt
110
29
Cu
47
Ag
79
Au
111
30 31 32 33 34 35 36
13 14 15 16 17
13 14 15 16 17
18
5 6 7 8 9 10
18
Zn
48
Cd
80 81 82 83 84 85 86
Hg
Ga
In
Ti
Ge
Sn
Pb
As
Sb
Bi
Se
Te
Po
Br
I
At
Kr
AI Si P S
Ci Ar
B C N O F Ne
2
He
Xe
Rn
112
72
Hf
140
4B
4
3B
3
5B
5
6B
6
7B
8B
7
1B
11
2B
12
8 9 10
Sumber : Spotlight Chemistry Preliminary, Science Press-Australia
Gambar 3.7 Sistem Periodik Unsur
101
Ilmu Pengetahuan Alam
Unsur logam dan nonlogam memiliki perbedaan sifat fisika dan kimia. Berikut
perbedaan sifat unsur logam dan nonlogam.
Tabel 3.4
Perbedaan unsur logam dan nonlogam
Logam
Nonlogam
1.
B
erwujud padat pada suhu kamar
(kecuali raksa).
2.
Dapa
t ditempa dan dapat
diregangkan.
3.
Kondukt
or listrik dan panas.
1.
A
da yang berwujud padat, cair, dan
gas.
2.
B
ersifat rapuh dan tidak dapat
ditempa.
3.
Nonkondukt
or, kecuali grafit.
Jika kamu perhatikan, baik unsur logam maupun nonlogam memiliki banyak
kegunaan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya besi dan tembaga, banyak
digunakan untuk alat-alat perkakas, alat-alat rumah tangga, dan bahan untuk
rangka kendaraan. Unsur Iodium banyak digunakan sebagai antiseptik. Beberapa
kegunaan dari beberapa unsur diperlihatkan pada Tabel 3.5 berikut.
Tabel 3.5
Unsur logam dan nonlogam serta kegunaannya
Nama Unsur
Simbol
Kegunaan Secara Umum
Natrium
Na
Bahan untuk membuat lampu natrium dan
senyawanya digunakan untuk garam dapur.
Stronsium
Sr
Senyawanya digunakan untuk membuat warna
merah kembang api dan bahan untuk pembuatan
cat kering.
Magnesium
Mg
Paduannya digunakan untuk bahan pesawat.
Iodin
I
Bahan untuk antiseptik dan senyawanya digunakan
untuk garam beryodium dan fotografi.
b.
Senyawa
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan air, gula, garam, asam
cuka, dan beberapa bahan lainnya. Bahan-bahan tersebut merupakan senyawa.
Kamu telah mengetahui , bahwa bagian terkecil dari sebuah unsur adalah atom.
Dua atau lebih atom dapat bergabung melalui reaksi kimia dan membentuk
molekul. Molekul merupakan bagian terkecil dari suatu senyawa. Dengan
102
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
demikian, kamu dapat menjelaskan bahwa senyawa terdiri atas dua buah unsur
atau lebih. Suatu senyawa masih dapat diuraikan menjadi unsur-unsurnya. Dari
uraian tersebut, dapat dijelaskan bahwa senyawa merupakan zat tunggal/murni
yang dapat diuraikan menjadi dua atau lebih zat yang lebih sederhana dengan
proses kimia biasa. Misalnya, air yang memiliki rumus H
2
O dapat diuraikan menjadi
unsur hidrogen (H) dan oksigen (O).
Bagaimana suatu senyawa dapat terbentuk? Senyawa terbentuk melalui
proses pencampuran unsur secara kimia. Sifat suatu senyawa akan berbeda
dengan sifat unsur- unsur penyusunnya. Misalnya, sifat air sebagai senyawa akan
berbeda dengan sifat gas hidrogen dan oksigen sebagai unsur penyusunnya.
Pada suhu kamar air berwujud cair, sedangkan hidrogen dan oksigen, keduanya
berwujud gas. Air dapat digunakan untuk memadamkan api, sedangkan gas
hidrogen merupakan zat yang mudah terbakar dan gas oksigen merupakan zat
yang diperlukan dalam pembakaran.
Senyawa dapat
diuraikan menjadi
dua unsur atau
lebih dengan
proses kimia
biasa.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.8 Air dan model molekul air
Perhatikan Tabel 3.6 berikut yang menunjukkan beberapa contoh senyawa
dan unsur penyusunnnya.
Tabel 3.6
Contoh senyawa sederhana dan unsur penyusunnya
No.
Senyawa
Unsur Penyusun
1.
Air
Hidrogen + Oksigen
2.
Garam Dapur (Natrium klorida)
Natrium + Klorin
3.
Gula tebu (Sukrosa)
Karbon + Hidrogen + Oksigen
103
Ilmu Pengetahuan Alam
c.
C
ampuran
Campuran
adalah suatu
materi yang
terdiri atas dua
zat atau lebih
yang masih
mempunyai
sifat zat
asalnya
Gambar 2.21 Contoh campuran di alam
(a) Udara, air sungai,dan batuan merupakan campuran
(b) Batuan, batu bara, dan udara merupakan campuran
campuran
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.9 Contoh campuran di alam adalah udara, air sungai,dan batuan
merupakan campuran
Contoh beberapa campuran yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-
hari adalah susu cokelat, air sungai, udara, batuan, garam beryodium, dan paduan
logam. Kamu mungkin sering menggunakan berbagai jenis campuran, misalnya
ketika memasak, membuat teh manis atau kopi. Campuran adalah suatu materi
yang terdiri atas dua zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zat asalnya.
Campuran dibedakan menjadi dua, yaitu campuran homogen dan campuran
heterogen. Sebelum membahas lebih jauh tentang kedua campuran tersebut,
lakukanlah kegiatan berikut ini.
Mengetahui perbedaan campuran homogen dan heterogen.
Lakukanlah langkah-langkah berikut ini.
1.
M
asukkan satu sendok gula ke dalam segelas air. Aduk hingga merata
dan larut. Beri label Gelas X.
2.
M
asukkan satu sendok pasir ke dalam segelas air. Aduk hingga
optimal. Beri label Gelas Y,
3.
Lak
ukan pengamatan pada Gelas X, Apakah kamu dapat mem-
bedakan air dan gula dalam larutan gula tersebut? Jelaskan hasil
pengamatanmu.
4.
A
mati Gelas Y. Apakah kamu dapat membedakan air dan pasir pada
campuran air dan pasir tersebut? Jelaskan hasil pengamatanmu,
Ayo Kita Lakukan
104
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
5.
C
atatlah hasil pengamatanmu, bandingkan antara Gelas X dan Y.
6.
Lak
ukan diskusi dengan teman-teman kelompokmu. Buatlah kesim-
pulan dari kegiatan ini.
1)
C
ampuran Homogen
Campuran homogen banyak kita jumpai
dalam kehidupan sehari-hari. Larutan gula,
larutan garam, dan sirop merupakan contoh
campuran homogen. Dalam larutan gula,
apakah kamu dapat membedakan zat-zat
penyusunnya? Tentu saja tidak. Kamu tidak
dapat membedakan zat-zat yang menyusun
larutan gula tersebut. Jadi, campuran
homogen adalah campuran yang tidak
dapat dibedakan zat- zat yang tercampur di
dalamnya.
Larutan tersusun atas pelarut (
solvent
) dan zat terlarut (
solute
). Pelarut yang
banyak digunakan adalah air. Senyawa lain yang dapat digunakan sebagai pelarut
adalah senyawa organik yang dikenal juga sebagai pelarut organik , contohnya
kloroform dan alkohol. Dalam larutan, ukuran partikel zat terlarut sangat kecil
dengan diameter kurang dari 1 nm sehingga partikel zat terlarut tidak dapat
dilihat walaupun menggunakan mikroskop ultra. Oleh karena itu, larutan terlihat
homogen (serba sama). Artinya zat yang terlarut dan pelarut dalam larutan
tersebut tidak dapat dibedakan.
Dilarutkan
Partikel zat terlarut tidak bisa
terlihat, sehingga tidak bisa
dibedakan dengan pelarutnya
Pelarut
Larutan
Zat terlarut
Dilarutkan
Partikel zat terlarut tidak bisa
terlihat, sehingga tidak bisa
dibedakan dengan pelarutnya
Pelarut
Larutan
Zat terlarut
Larutan = pelarut + zat terlarut
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.11 Pelarut, zat terlarut, dan larutan
Partikel zat terlarut tidak dapat
terlihat, sehingga tidak dapat
dibedakan dengan pelarutnya
Sumber: www food.detik com.
Gambar 3.10 Sirop, contoh campuran homogen
105
Ilmu Pengetahuan Alam
a)
Larutan A
sam, Basa, dan Garam
Pada pembahasan sebelumnya, su-
dah dijelaskan bahwa contoh campuran
homogen adalah larutan. Pada dasarnya,
larutan yang dikenal dalam kehidupan
sehari-hari dapat dikelompokkan menja-
di larutan yang bersifat asam, basa,
atau garam. Larutan seperti cuka, sirop,
penghilang noda, sabun cuci, sabun
mandi, soda kue, dan garam dapur me-
rupakan contoh larutan asam, larutan
basa atau garam yang banyak dijumpai
setiap hari.
Untuk membedakan larutan asam dan basa dapat dilakukan kegiatan berikut.
Bagaimana membedakan larutan asam dan basa?
Lakukan langkah-langkah berikut.
1.
Bua
tlah air perasan jeruk, larutan detergen, larutan garam dapur, dan
larutan soda kue.
2.
T
uanglah setiap larutan tersebut dalam gelas kimia/gelas plastik
(kemasan air mineral) yang sudah tidak terpakai.
3.
S
etiap larutan dituangkan ke dalam gelas yang berbeda.
4.
Uji semua larutan dengan ker
tas lakmus merah dan lakmus biru.
5.
A
mati dan catatlah apa yang terjadi pada kertas lakmus tersebut.
Lakukan pengamatan terhadap kegiatan observasi berikut.
a.
A
pa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan biru dicelupkan ke
dalam larutan jeruk?
b.
A
pa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan lakmus biru
dicelupkan ke dalam larutan detergen dan soda kue?
c.
A
pa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan lakmus biru
dicelupkan ke dalam larutan mineral dan larutan garam?
Ayo Kita Lakukan
Sumber: www. en.wikipedia.org
Gambar 3.12 Buah jeruk mengandung asam sitrat
106
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
d.
Jik
a larutan jeruk merupakan larutan asam, kertas lakmus akan
berubah dari warna ... menjadi warna ...
e.
Jik
a larutan soda kue merupakan larutan basa, kertas lakmus akan
berubah dari warna .. menjadi warna ...
f.
C
atat semua hasil pengamatanmu dalam tabel pengamatan berda-
sarkan kelompok sifat asam dan sifat basa.
Larutan asam dan basa dimanfaatkan secara luas untuk industri, pertanian,
kesehatan, dan penelitian di laboratorium. Oleh karena itu, dalam memahami
sifat-sifat asam dan basa merupakan hal yang sangat penting untuk memahami
berbagai macam jenis larutan yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.
(1)
A
sam
Tentu kamu telah mengenal larutan asam dalam kehidupan sehari-hari.
Asam banyak ditemukan dalam buah-buahan dan sayuran. Contohnya, jeruk,
lemon, dan tomat.
Pada saat memasak di dapur, tentu kamu mengenal salah satu bahan
penambah rasa makanan, yaitu cuka dapur yang mengandung asam asetat.
Aki pada kendaraan bermotor mengandung asam sulfat. Asam dalam
lambung kita, yaitu asam klorida berfungsi membantu proses pencernaan
bahan makanan.
Masih banyak contoh senyawa asam lainnya yang dikenal dalam
kehidupan sehari-hari. Kamu dapat menemukan larutan asam, baik dalam
makanan, minuman, ataupun bahan pembersih di rumah. Dari beberapa
contoh larutan asam yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, bagaimana
cara kita mengidentifikasi larutan asam? Berikut ciri atau tanda dari larutan
asam.
(a)
R
asanya asam (tidak boleh dicoba kecuali dalam makanan).
(b)
Dapa
t menimbulkan korosi.
(c)
M
engubah kertas lakmus biru menjadi merah.
Selain banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, larutan
asam dapat menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan, contohnya
terjadinya hujan asam. Di beberapa wilayah tertentu, terjadi hujan asam yang
107
Ilmu Pengetahuan Alam
menyebabkan kerusakan pada bangunan gedung dan patung-patung dalam
kota. Mengapa dapat terjadi hujan asam? Bila terdapat kadar gas belerang
dioksida (SO
2
) dan nitrogen oksida (NO) di atmosfer sangat tinggi, maka gas
ini akan bereaksi dengan air di atmosfer dan membentuk asam sulfat, asam
nitrat, dan senyawa asam lainnya. Ketika terjadi hujan, air yang dihasilkan
bersifat lebih asam dari keadaan normal. Air hujan inilah yang dikenal dengan
hujan asam. Gas belerang dioksida dan gas nitrogen oksida dihasilkan dari
pembakaran minyak bumi yang berasal dari buangan industri dan kendaraan
bermotor. Selain merusak gedung dan patung-patung, hujan asam tersebut
dapat merusak tumbuh-tumbuhan dan dapat menyebabkan kematian pada
makhluk hidup yang ada di sungai apabila hujan asam tersebut masuk ke
sungai.
(2)
B
asa
Basa merupakan larutan yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-
hari. Contoh benda yang mengandung basa ialah sabun mandi, sabun cuci,
sampo, pasta gigi, obat mag, dan pupuk.
Dalam penggunaan sehari-hari, umumnya basa dicampur dengan zat
lain. Bagaimana cara kita mengidentifikasi larutan basa? Berikut adalah sifat-
sifat basa.
a.
M
empunyai rasa agak pahit (tidak boleh dicoba).
b.
T
erasa licin di kulit.
c.
M
engubah kertas lakmus merah menjadi biru.
Dalam kehidupan sehari-hari, larutan asam sering direaksikan dengan
larutan basa untuk menghasilkan senyawa netral atau dikenal dengan reaksi
netralisasi. Pada reaksi netralisasi ini akan dihasilkan garam dan air.
Contoh penerapan reaksi netralisasi dalam kehidupan sehari-hari adalah
untuk pengobatan bagi penderita sakit mag. Dimana sakit mag (kondisi kadar
asam lambung yang tinggi) maka obat mag adalah senyawa yang bersifat
basa (kandunganya magnesium hidroksida atau aluminium hidroksida).
Contoh lainnya adalah pengobatan akibat sengatan serangga, perlindungan
terhadap kerusakan gigi, dan pengolahan tanah pertanian.
b)
I
ndikator
Larutan asam dan larutan basa memiliki sifat-sifat yang khas. Salah satu
cara untuk membedakan asam atau basa dapat menggunakan indikator. Suatu
108
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
indikator asam-basa adalah suatu senyawa yang dapat menunjukkan perubahan
warna apabila bereaksi dengan asam atau basa. Indikator asam-basa dapat
dibedakan menjadi indikator alami dan indikator buatan.
(1)
I
ndikator Alami
Berbagai jenis tumbuhan dapat digunakan sebagai indikator alami.
Tumbuhan yang termasuk indikator alami akan menunjukkan perubahan
warna pada larutan asam ataupun basa. Beberapa contoh tumbuhan yang
dapat digunakan sebagai indikator alami adalah kunyit, bunga mawar, kubis
merah, kubis ungu, dan bunga kembang sepatu.
Ekstrak kunyit akan memberikan warna kuning cerah pada larutan asam
dan dalam larutan basa akan memberikan warna jingga. Kubis (kol) merah
mengandung suatu zat indikator,yaitu antosianin. Zat ini berwarna merah
pada asam, berwarna hijau pada basa lemah, dan berwarna kuning pada basa
kuat. Ekstrak bunga kembang sepatu akan memberikan warna merah cerah
jika diteteskan dalam larutan asam. Jika diteteskan dalam larutan basa akan
dihasilkan warna hijau.
(2)
I
ndikator buatan
Salah satu jenis indikator buatan yang bukan dalam bentuk larutan cair
adalah kertas lakmus. Ada dua jenis kertas lakmus, yaitu lakmus biru dan
lakmus merah. Warna kertas lakmus biru akan menjadi merah dalam larutan
asam. Warna kertas lakmus merah akan menjadi biru dalam larutan basa.
Perhatikan perubahan warna kertas lakmus pada gambar di bawah ini.
Sumber: www.profmarsolais.com
Gambar 3.13
(a) Di dalam larutan asam, lakmus biru berubah warna menjadi merah.
(b) Di dalam larutan basa, lakmus merah berubah warna menjadi biru.
(a)
(b)
109
Ilmu Pengetahuan Alam
c)
G
aram
Jenis senyawa garam yang paling dikenal adalah garam dapur atau nama
senyawa kimianya natrium klorida (NaCl). Garam ini banyak digunakan dalam
pengolahan makanan. Bagaimana senyawa garam dapat terbentuk? Salah satu
reaksi yang dapat membentuk garam adalah reaksi asam dan basa atau reaksi
netralisasi. Pada reaksi netralisasi tersebut akan dihasilkan garam dan air.
Asam + Basa
Garam + Air
Garam secara luas digunakan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain untuk
industri pupuk, obat-obatan, pengolahan makanan, dan bahan pengawet. Contoh
reaksi asam dan basa yang membentuk berbagai jenis garam adalah:
HCl + NaOH
NaCl + H
2
O
Asam klorida + Natrium hidroksida
Garam NaCl + air
2)
C
ampuran Heterogen
Apakah kamu dapat membedakan campur-
an pasir dalam air pada kegiatan tersebut?
Berbeda dengan larutan gula, pada campuran
pasir dan air, tentu kamu dapat membedakan
antara pasir dan air. Campuran pasir dan air
merupakan salah satu contoh dari campuran
heterogen. Campuran heterogen terjadi karena
zat yang tidak dapat bercampur satu dengan
lain secara sempurna sehingga dapat dikenali zat
penyusunnya. Dengan demikian, pada campuran
heterogen, seluruh bagiannya tidak memiliki
komposisi yang sama (tidak serba sama).
Apakah kamu sudah memahami dengan jelas mengenai perbedaan unsur,
senyawa, dan campuran? Untuk lebih memahaminya, perhatikan Tabel 3.7 berikut.
Sumber: www.differebcebetween.info
Gambar 3.14 Campuran minyak dan air
110
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Tabel 3.7
Perbedaan sifat unsur, senyawa , dan campuran
Unsur
Senyawa
Campuran
1.
Za
t tunggal
2.
T
idak dapat diuraikan
3.
T
erdiri atas satu jenis
atom
1.
Za
t tunggal
2.
Dapa
t diuraikan
3.
T
ersusun atas dua
jenis atom atau lebih
4.
P
erbandingan massa
zat penyusunnya
tetap
1.
C
ampuran
2.
Dapa
t diuraikan
3.
T
ersusun atas dua
jenis atom/molekul
atau lebih
4.
P
erbandingan massa
zat penyusunnya
tidak tetap
B.
Cara Memisahkan Campuran
Seperti yang sudah kita pelajari bahwa campuran terdiri atas dua zat atau lebih.
Untuk memperoleh zat murni, penyusun campuran tersebut harus dipisahkan. Zat-
zat dalam campuran tersebut dapat dipisahkan secara fisika. Prinsip pemisahan
campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat fisis zat penyusunnya, seperti
wujud zat, ukuran partikel, titik leleh, titik didih, sifat magnetik, kelarutan, dan lain
sebagainya.
Metode pemisahan campuran banyak digunakan dalam kehidupan sehari-
hari seperti untuk penjernihan air dan pembuatan garam. Beberapa metode
pemisahan campuran yang sering digunakan antara lain penyaringan (filtrasi),
sentrifugasi, sublimasi, kromatografi, dan distilasi. Dalam bab ini akan dipelajari
cara pemisahan dengan filtrasi, sentrifugasi, dan juga kromatografi. Pemisahan
campuran lainnya akan dipelajari pada tingkat ynag lebih tinggi.
1. Filtrasi
(Penyaringan)
Salah satu metode pemisahan yang paling sederhana adalah metode filtrasi
(penyaringan). Untuk lebih mudah memahami tentang filtrasi, lakukan kegiatan
berikut.
111
Ilmu Pengetahuan Alam
Menerapkan metode pemisahan filtrasi dalam kehidupan
sehari-hari
1.
Bua
tlah kelompok kerja dengan temanmu untuk melakukan kegiatan
berikut ini. Setiap kelompok terdiri atas lima orang siswa.
2.
A
mbillah masing-masing satu gelas campuran pasir dengan air, larutan
gula, sirop, dan air sumur yang keruh. Saring dengan menggunakan
kertas saring.
3.
C
ampuran mana yang dengan penyaringan dapat menghasilkan air
yang jernih?
4.
C
atatlah semua hasil pengamatanmu, dan kelompokkan hasil peng-
amatanmu berdasarkan dapat tidaknya campuran tersebut disaring.
5.
Bandingk
an hasil kegiatan pengamatan kelompokmu dengan ke-
lompok yang lain. Kesimpulan apa yang kamu peroleh?
Penyaringan dilakukan untuk memisahkan zat dari suatu campuran.
Prinsip kerja penyaringan didasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-
zat yang bercampur, umumnya untuk memisahkan padatan dari cairan.
Alat utama yang digunakan dalam penyaringan adalah penyaring dari
bahan berpori yang dapat dilalui partikel-partikel kecil, tetapi menahan
partikel yang lebih besar. Agar kamu lebih mudah memahami metode
filtrasi, perhatikan Gambar 3.15.
Ayo Kita Lakukan
Penyaringan adalah metode pemisahan campuran yang
digunakan untuk memisahkan cairan dan padatan yang tidak
larut berdasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-zat yang
bercampur.
112
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Sumber: www.inds.co.uk
Gambar 3.15 Penyaringan air
2. Sentrifugasi
Metode jenis ini sering dilakukan sebagai
pengganti filtrasi jika partikel padatan yang
terdapat dalam campuran memiliki ukuran sangat
halus dan jumlah campurannya lebih sedikit.
Metode sentrifugasi digunakan secara luas un-tuk
memisahkan sel-sel darah merah dan sel-sel darah
putih dari plasma darah. Dalam hal ini, padatan
adalah sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih
yang akan mengumpul di dasar tabung reaksi,
sedangkan plasma darah berupa cairan yang
berada di bagian atas.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.16 Alat Sentrifugasi
113
Ilmu Pengetahuan Alam
3. Destilasi
(Penyulingan)
Pemisahan campuran dengan cara
destilasi (penyulingan) banyak digunakan
dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam
kegiatan industri. Pemisahan campuran
dengan cara penyulingan digunakan untuk
memisahkan suatu zat cair dari campurannya.
Prinsip kerjanya didasarkan pada perbedaan
titik didih dari zat cair yang bercampur,
sehingga saat menguap setiap zat akan
terpisah. Untuk memudahkan pemahaman
kamu tentang metode destilasi, lakukan
kegiatan berikut.
1.
Bua
tlah kelompok kerja untuk melakukan kegiatan observasi berikut
ini. Setiap kelompok terdiri atas 3-5 orang.
2.
M
asukkan kira-kira 50 mL campuran alkohol dan air ke dalam labu
erlenmeyer 100 mL.
Petunjuk Keselamatan Kerja
Larutan alkohol sangat mudah menguap dan terbakar. Hati-hati
saat kamu bekerja, masukkan batu didih sebelum campuran
dimasukkan dengan memiringkan labu destilasi.
3.
L
engkapi labu dengan sumbat gabus dan pipa penghubung. Hu-
bungkan dengan pendingin (kondensor).
4.
A
lirkan air ke dalam pendingin (kondensor) secara terus-menerus
(lihat Gambar 3.17).
Ayo Kita Lakukan
Dalam dunia industri
prinsip ini digunakan
pada penyulingan
minyak bumi. Minyak
bumi terdiri atas atau
terbagi atas berbagai
macam komponen
minyak bumi yang
berbeda titik didihnya.
114
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
5.
P
anaskan labu sampai temperatur 78°C. Perhatikan apa yang terjadi
dalam tabung penghubung.
6.
T
ampung cairan yang menetes dari pendingin dengan tabung re-
aksi. Hentikan pemanasan setelah terkumpul kira-kira 5 mL zat cair
(destilat).
7.
Bandingk
an dan simpulkan hasil peng-
amatan kelompok kalian dengan ke-
lompok yang lain.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.17 Pemisahan campuran dengan cara destilasi
Pemisahan campuran
dengan cara destilasi
penyulingan digunakan
untuk memisahkan
suatu zat cair dari
campurannya. Prinsip
kerjanya didasarkan pada
perbedaan titik didih dari
zat cair yang bercampur,
sehingga saat menguap
setiap zat akan terpisah.
4. Kromatografi
Metode pemisahan dengan cara kromatografi digunakan secara luas dalam
berbagai kegiatan. Di antaranya untuk memisahkan berbagai zat warna dan tes
urine untuk seseorang yang dicurigai menggunakan obat terlarang atau seorang
atlet yang dicurigai menggunakan doping. Untuk mengetahui bagaimana
pemisahan secara kromatografi, lakukan kegiatan berikut.
Batu
didih
(hasil destilasi)
115
Ilmu Pengetahuan Alam
1.
Bua
tlah kelompok yang terdiri atas lima orang.
2.
G
ambar suatu garis dengan menggunakan pensil pada kertas
kromatografi (kertas kromatografi tersebut seperti kertas saring).
3.
B
erilah tanda titik dengan menggunakan spidol hitam pada garis
pensil tersebut. Lakukan hal yang sama dengan spidol berwarna
merah, oranye, biru, dan hijau pada titik yang berbeda pada garis
pensil tersebut.
4.
Gulung ker
tas kromatografi tersebut hingga membentuk suatu
silinder. Kemudian, letakkan kertas tersebut pada gelas kimia yang
berisi suatu pelarut.
5.
P
elarut akan merambat naik ke atas kertas. Angkat keluar dari gelas
kimia kemudian keringkan.
6.
S
etelah 20 menit, ukurlah warna terjauh dari titik awal. Simpulkanlah
hasil pengamatanmu.
7.
Bandingk
an dan simpulkan hasil pengamatan kelompokmu dengan
kelompok yang lain.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.18 Pemisahan campuran dengan cara kromatografi
Ayo Kita Lakukan
Pemisahan campuran dengan cara kromatografi pada umumnya digunakan
untuk mengidentifikasi suatu zat yang berada dalam suatu campuran. Prinsip
kerjanya didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel
zat yang bercampur dalam suatu medium diam ketika dialiri suatu medium gerak.
116
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Contoh untuk mengidentifikasi kandungan zat tertentu dalam suatu bahan
makanan, mengidentifikasi hasil pertanian yang tercemar oleh pestisida, dan
masih banyak lagi penggunaan pemisahan campuran dalam kehidupan sehari-
hari dengan menggunakan cara kromatografi. Jenis kromatografi yang paling
banyak digunakan adalah kromatografi kertas. Jenis kromatografi lain adalah
kromatografi lapis tipis dan kromatografi gas.
Kromatografi merupakan metode pemisahan campuran yang
didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara
partikel-partikel yang bercampur dalam suatu medium diam
ketika dialiri suatu medium gerak.
5.
Sublimasi
Untuk memahami metode pemisahan dengan cara subllimasi dapat
dilakukan kegiatan berikut ini.
1.
Bua
tlah kelompok yang terdiri atas lima orang.
2.
M
asukkan satu sendok campuran iodin dengan garam ke dalam
pinggan penguap.
3.
T
utup pinggan dengan sepotong kertas yang telah diberi lubang-
lubang dengan menggunakan jarum. Letakkan sebuah corong
dengan sedikit kapas.
Petunjuk Keselamatan Kerja
Hati-hati saat menggunakan peralatan dan bahan praktik, jangan
sampai kamu terluka. Manfaatkan api seperlunya pada saat praktik.
Ayo Kita Lakukan
117
Ilmu Pengetahuan Alam
4.
P
anaskan pinggan dengan nyala api yang kecil. Perhatikan uap yang
naik melalui lubang-lubang pada kertas dan pembentukan kristal-
kristal dalam corong.
5.
A
mati bentuk kristal yang dihasilkan dengan menggunakan kaca
pembesar.
6.
Bandingk
an dan simpulkan hasil pengamatan kelompok kamu
dengan kelompok yang lain.
Sumber: Dok.Kemdikbud
Gambar 3.19 Metode sublimasi
Prinsip kerja metode pemisahan campuran dengan cara sublimasi didasarkan
pada campuran zat yang memiliki satu zat yang dapat menyublim (perubahan
wujud padat ke wujud gas) sedangkan zat yang lainnya tidak dapat menyublim.
Contohnya, campuran iodin dengan garam dapat dipisahkan dengan cara
sublimasi (seperti kegiatan yang telah kamu lakukan).
C. Benda-benda
yang
dapat
Mengalami
Perubahan
Benda-benda yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari seringkali
mengalami perubahan. Perubahan tersebut ada yang bersifat langsung dapat
diamati, namun ada juga yang memerlukan waktu lama untuk pengamatannya.
Perubahan benda-benda tersebut dikenal dengan perubahan materi. Contoh
perubahan materi yang berlangsung cepat adalah pembakaran kertas. Contoh
perubahan materi yang memerlukan waktu yang relatif lama ialah proses
berkaratnya besi.
Prosedur Proses
Sublimasi
Campuran kapur
barus dan pasir
es batu
118
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
(a)
(b)
Sumber: www vimeo com www.industrizsegi .blogspot.com
Gambar 3.20 perubahan materi dapat berlangsung cepat dan dapat juga berlangsung dalam waktu lama.
(a) Pembakaran kertas berlangsung cepat, (b) Perkaratan besi berlangsung dalam waktu relatif lama.
Sebelum lebih jauh membahas tentang perubahan materi, kamu perlu me-
ngetahui tentang sifat-sifat zat terlebih dahulu. Sifat-sifat benda sangat penting
diketahui, untuk membedakan perubahan-perubahan yang terjadi pada benda
tersebut.
Sifat-sifat benda secara garis besar dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika
dan sifat kimia. Sifat fisika adalah sifat yang berkaitan dengan keadaan fisik suatu
zat. Sifat fisika termasuk didalamnya bentuk, warna, bau, kekerasan, titik didih,
titik beku, titik leleh, daya hantar, ukuran partikel, dan massa jenis (densitas). Sifat
kimia merupakan sifat zat yang berhubungan dengan mudah atau sukarnya zat
tersebut untuk bereaksi secara kimia.
Apakah volume 1 kg besi sama dengan volume 1 kg kapas?
Apa alasanmu? Coba jelaskan.
Ayo Pikirkan
Mencari sifat yang tetap pada suatu zat
Mengamati
Tuangkan air dalam suatu wadah, lalu amati. Dengan cara yang sama,
lakukan langkah tersebut pada minyak goreng. Catat hasil pengamatanmu.
Ayo Kita Lakukan
119
Ilmu Pengetahuan Alam
Menanya
Berdasarkan pengamatanmu, rumuskan pertanyaan-pertanyaan yang
ingin kamu ketahui jawabannya.
Menalar
Diskusikan dengan temanmu, apakah massa satu liter air sama dengan
massa satu liter minyak goreng?
Mencoba
1.
M
asukkan air ke dalam gelas ukur hingga volumenya mencapai 200
mL. Kemudian, timbanglah massanya dengan menggunakan neraca
lengan.
2.
Bandingk
an massa dan volume air tersebut (bagi massa dengan
volumenya). Catatlah hasilnya.
3.
Ulang
ilah langkah di atas, untuk volume air 300 mL dan 400 mL.
4.
Ulang
i langkah 1-3 untuk minyak goreng.
Menalar dan Mengomunikasikan
1.
Bandingk
an hasil langkah 2, 3, dan 4. Apakah yang dapat kamu
simpulkan?
2.
B
erdasarkan hasil perbandingan tersebut, mengapa minyak goreng
selalu berada di atas air? Coba perkirakan.
3.
A
pakah dugaan kamu sesuai dengan dugaan kelompok lain?
Ingatlah
Hasil penyelidikanmu menunjukkan untuk benda yang sama (misalnya
air) hasil bagi massa dengan volume akan memberikan hasil yang sama.
Untuk benda yang berbeda, hasil bagi massa dengan volume benda juga
berbeda. Hasil bagi massa zat dengan volumenya disebut massa jenis dan
ditulis
dengan:
ρ
= massa jenis (sa
tuannya kg/m
3
atau g/cm
3
)
m
= massa za
t (dalam kg atau g)
V
= v
olume zat (dalam m
3
atau cm
3
)
120
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Zat yang sama memiliki massa jenis yang sama, tidak peduli berapa banyak
zat itu. Contoh, massa jenis air 1 g/cm
3
. Sesendok air, sepanci air, ataupun sekolam
air massa jenisnya tetap 1 g/cm
3
. Jika kamu menemukan zat cair yang massa
jenisnya 1 g/cm
3
, kamu dapat memperkirakan bahwa kemungkinan besar zat
tersebut adalah air. Jadi, selain wujud zat dan partikel penyusunnya, massa jenis
merupakan salah satu penanda zat itu. Perhatikan Tabel 3.8 tentang massa jenis
berbagai zat.
Tabel 3.8
Massa jenis berbagai zat
Jenis Zat
Massa Jenis
(kg/m
3
)
(g/cm
3
)
Hidrogen
0,09
0,00009
Oksigen
1,3
0,0013
Gabus
240
0,24
Alkohol
790
0,79
Minyak
800
0,80
Es
920
0,92
Air
1.000
1,0
Gula
1.600
1,6
Garam
2.200
2,2
Kaca
2.600
2,6
Aluminium
2.700
2,7
Besi
7.900
7,9
Tembaga
8.900
8,9
Timah
11.300
11,3
Raksa
13.600
13,6
Emas
19.300
19,3
Sumber
: Blaustein, D. et. al, 1999
121
Ilmu Pengetahuan Alam
Pemecahan Masalah
Logam apakah ini?
Edo menemukan sebongkah logam. Ia penasaran, logam apa yang
ditemukannya. Ia berpikir jangan-jangan emas. Edo menimbang logam
itu, ternyata massanya 312,0 gram. Dengan gelas ukur, Edo mengukur
volumenya, ternyata kenaikan air di dalam gelas ukur seperti gambar
berikut. Kemungkinan besar, logam apa yang ditemukan Edo?
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 3.21 Mengukur volume logam
Langkah-langkah pemecahan masalah
Logam yang diketahui massanya
M
assa logam = 312,0 gram
Volume logam
=
v
olume air dan logam – volume
air
=
100 mL – 60 mL = 40 mL = 40 cm
3
Apa masalahnya?
Menentukan jenis logam
Bagaimana strateginya?
Gunakan prinsip bahwa massa jenis
merupakan penciri zat
Bagaimana penerapannya?
Apa kesimpulannya?
Dengan membandingkan hasil peng-
ukuran massa jenis dengan nilai pa-
da massa jenis zat pada Tabel 3.8,
nilai massa jenis yang paling dekat
adalah massa jenis besi (7,9 g/cm
3
).
Jadi, kemungkinan besar logam yang
ditemukan Edo adalah besi.
mL
mL
122
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Jelajah
Nyamuk meletakkan dan menyimpan telur-telurnya di permukaan air
yang kemudian menetas menjadi jentik-jentik nyamuk. Untuk membasmi
nyamuk di permukaan air yang tergenang, perlu dilakukan dengan
menyemprotkan obat pembasmi serangga yang memiliki massa jenis
lebih kecil dari massa jenis air. Pembasmi serangga tersebut akan berada
di permukaan air dan mampu membasmi telur-telur maupun jentik-jentik
nyamuk.
Sumber: www.astyningsih.wordpress.com
Gambar 3.22 Jentik-jentik nyamuk di permukaan air
Tantangan
Carilah beberapa penerapan massa jenis dalam kehidupan sehari-hari dan
buatlah laporannya. Serahkan laporan tersebut kepada gurumu.
Apakah yang dimaksud dengan massa jenis merupakan salah satu
karakteristik (ciri) suatu zat?
Pemecahan Masalah
1.
S
eorang ahli kimia menggunakan massa jenis untuk mengidentifikasi
suatu logam. Hitunglah massa jenis suatu logam yang bermassa 178,0
gram dan volumenya 20,0 mililiter. Gunakan Tabel 3.8 untuk memprediksi
logam tersebut.
2.
S
ebuah benda berbentuk balok, dengan panjang 20 cm, lebar 10 cm,
dan tingginya 1 cm. Saat diukur dengan neraca, ternyata massa benda
itu 540 g. Berdasarkan Tabel 3.8, benda apakah itu?
Berpikir Kritis
Apakah massa jenis suatu zat akan berubah jika wujud zat itu
berubah? Diskusikan dengan temanmu.
Ayo Kita Latihan
Jentik nyamuk biasa
Jentik nyamuk malaria
123
Ilmu Pengetahuan Alam
Perubahan suatu materi dapat berlangsung melalui 2 cara, yaitu perubahan
fisika dan perubahan kimia. Berikut ini, akan dilakukan kegiatan observasi untuk
dapat membedakan perubahan fisika dan perubahan kimia.
Perhatikan gambar di bawah ini.
(a)
(b)
(c)
Sumber: diaryofanutritionis.com www.foodrepublic.com chibi_cybers.com
Gambar 3.23 : (a) Beras; (b) Nasi; (c) Masak air
Perubahan apa yang terjadi pada kedua gambar, beras yang dimasak
menjadi nasi dan juga air dimasak hingga mendidih menjadi uap?
Apa yang dapat kamu simpulkan dari gambar tersebut? Untuk lebih
jelasnya mari lakukan kegiatan di bawah ini.
Menentukan Jenis Perubahan Materi
Siapkanlah alat dan bahan berikut.
1.
Kertas
5.
Gula
2.
Gunting
6.
Gelas
3.
P
embakar spiritus
7.
S
endok logam
4.
Korek api
8.
Air
Petunjuk Keselamatan Kerja
Hati-hati saat menggunakan peralatan dan bahan praktik, jangan
sampai kamu terluka.
Gunakan api seperlunya saat praktik.
Lakukanlah langkah-langkah berikut.
1.
Gun
tinglah selembar kertas hingga menjadi potongan-potongan
kecil. Amati perubahan yang terjadi.
Ayo Kita Lakukan
124
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
2.
Bak
arlah selembar kertas. Amati perubahan yang terjadi.
3.
M
asukkan satu sendok gula pada segelas air, kemudian aduklah.
Amati perubahan yang terjadi pada gula itu.
4.
A
mbillah gula dengan sendok logam, kemudian panaskan gula di
sendok logam di atas pembakar spiritus. Amati perubahan yang
terjadi pada gula itu.
5.
C
atatlah semua hasil pengamatanmu dan jelaskan perubahan yang
terjadi.
Diskusikan
1.
A
pa perbedaan hasil pengamatan yang didapat pada kegiatan
memotong kertas dan membakar kertas?
2.
A
pa perbedaan hasil pengamatan yang didapat pada kegiatan
melarutkan gula ke dalam air dan memanaskan gula di atas sendok
logam?
3.
C
arilah contoh perubahan zat yang mirip dengan perubahan pada
kegiatan memotong kertas dan melarutkan gula ke dalam air.
4.
B
erilah contoh perubahan zat yang mirip dengan perubahan pada
kegiatan membakar kertas dan memanaskan gula di atas sendok
logam.
Bandingkan dan Simpulkan
Berdasarkan pengamatan dengan hasil yang berbeda, pilihlah perubahan
zat yang umum digunakan untuk menentukan jenis perubahan materi.
Bandingkan hasilnya dengan hasil yang diperoleh temanmu!
1. Perubahan
Fisika
Hasil pengamatanmu di atas menun-
jukkan bahwa perubahan materi ada yang
tidak menghasilkan zat baru, ada pula yang
menghasilkan zat yang baru. Perubahan zat
yang tidak disertai dengan terbentuknya zat
baru disebut perubahan fisika. Komposisi
materi tersebut juga tidak akan berubah, mi-
salnya es yang mencair.
Perubahan fisika
adalah perubahan zat
yang tidak disertai
dengan terbentuknya
zat baru.
125
Ilmu Pengetahuan Alam
Baik dalam bentuk padat maupun dalam bentuk cair keduanya tetaplah air,
yaitu H
2
O. Contoh perubahan fisika antara lain menguap, mengembun, mencair,
membeku, menyublim, melarut, serta perubahan bentuk lainnya.
2. Perubahan
Kimia
Perhatikan, kayu yang dibakar, apakah kayu se-
belum dan setelah dibakar akan menghasilkan zat
yang sama? Kayu sebelum dibakar mengandung
serat selulosa, tetapi setelah dibakar berubah menjadi
arang atau karbon. Dengan demikian, pada proses
pembakaran kayu diperoleh zat baru yang memiliki
sifat berbeda dengan zat sebelumnya. Proses pem-
bakaran kayu yang mengakibatkan terbentuknya
zat baru merupakan salah satu contoh perubahan
kimia. Contoh lain perubahan kimia yang sering
terjadi di alam adalah proses perkaratan besi. Besi
sebelum berkarat merupakan unsur Fe, tetapi besi
setelah berkarat berubah menjadi senyawa Fe
2
O
3
.
nH
2
O. Dengan demikian, kita dapat mendefinisikan
bahwa perubahan kimia adalah perubahan zat yang
menghasilkan zat baru dengan sifat kimia yang
berbeda dengan zat asalnya. Zat baru yang terbentuk
dalam perubahan kimia disebabkan adanya perubahan
komposisi materi. Perubahan tersebut dapat berupa
penggabungan sejumlah zat atau peruraian suatu zat.
Berlangsungnya perubahan kimia dapat diketahui
dengan ciri-ciri sebagai berikut.
(1)
T
erbentuknya zat baru.
(2)
T
erbentuknya gas
(3)
T
erbentuknya endapan.
(4)
T
erjadinya perubahan warna.
(5)
T
erjadinya perubahan suhu.
Salah satu ciri perubahan kimia adalah
terbentuknya zat baru. Sebagaimana dijelaskan pada
pembahasan di atas. Selain terbentuknya zat baru, ciri
Perubahan
kimia adalah
perubahan zat
yang dapat
menghasilkan
atau
membentuk
zat baru
dengan sifat
kimia yang
berbeda
dengan zat
asalnya
Sumber: www.bath.ac.uk
Gambar 3.24 Pembakaran
kembang api, merupakan
contoh perubahan kimia
126
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
perubahan kimia lainnya adalah terbentuknya gas dan endapan. Bagaimanakah
proses terbentuknya gas dan endapan tersebut? Simaklah penjelasan berikut
dengan seksama.
a.
P
embentukan Gas
Reaksi kimia bersifat unik. Beberapa reaksi kimia tertentu dapat mem-
bentuk gas. Contoh reaksi kimia yang membentuk gas ialah reaksi logam
magnesium (Mg) dengan asam klorida (HCl). Reaksi tersebut dapat ditulis
sebagai berikut.
Magnesium + Asam klorida
Magnesium klorida + gas hidrogen
Mg + 2HCl
MgCl
2
+ H
2
Gas yang terbentuk dapat kamu lihat dalam wujud gelembung-
gelembung kecil. Gas tersebut adalah gas hidrogen. Contoh reaksi
pembentukan gas yang lain adalah reaksi elektrolisis air (H
2
O) menjadi gas
hidrogen (H
2
) dan oksigen (O
2
).
b.
P
embentukan Endapan
Reaksi pengendapan adalah reaksi yang menghasilkan suatu senyawa
yang berbentuk padatan. Padatan tersebut tidak larut (tidak bercampur secara
homogen) dengan cairan di sekitarnya sehingga disebut endapan.
Salah satu contoh reaksi yang dapat membentuk endapan ialah reaksi
antara barium klorida (BaCl
2
) dengan natrium sulfat (Na
2
SO
4
) menghasilkan
endapan barium sulfat berwarna putih. Reaksi tersebut berlangsung sebagai
berikut.
Barium klorida + Natrium sulfat
Endapan putih Barium sulfat + Natrium
klorida
Contoh reaksi pembentukan endapan yang lain adalah reaksi antara
timbal nitrat (Pb(NO
3
)
2
) dengan natrium iodida (NaI) akan menghasilkan
endapan timbal iodida yang berwarna kuning.
127
Ilmu Pengetahuan Alam
c.
P
erubahan Warna
Mengapa suatu reaski kimia dapat menghasilkan
warna yang berbeda? Ketika suatu reaksi kimia
berlangsung, maka akan terjadi perubahan komposisi
dan terbentuk zat baru yang mungkin memiliki warna
yang berbeda.
Contoh reaksi kimia yang memberikan warna
yang khas adalah reaksi antara tembaga sulfat (CuSO
4
)
dengan air (H
2
O). Warna tembaga sufat adalah putih,
apabila ditambahkan air, warnanya berubah menjadi
biru. Warna biru tersebut adalah warna senyawa baru
yang terbentuk, yaitu CuSO
4
.5H
2
O.
d.
P
erubahan Suhu
Reaksi kimia disertai perubahan energi. Salah
satu bentuk energi yang sering menyertai reaksi
kimia adalah energi panas. Dengan demikian, terjadinya perubahan kimia
akan ditandai dengan perubahan energi panas, atau aliran kalor dari atau
ke lingkungan. Akibatnya, suhu hasil reaksi dapat menjadi lebih tinggi atau
dapat menjadi lebih rendah daripada suhu pereaksinya.
Dari penjelasan tentang perubahan fisika dan perubahan kimia di atas,
apakah kamu sudah memahami perbedaan antara perubahan fisika dengan
perubahan kimia? Perbedaan perubahan fisika dengan perubahan kimia
ditunjukkan pada Tabel 3.9
Tabel 3.9
Perbedaan perubahan fisika dan kimia
No.
Perubahan Fisika
Perubahan Kimia
1.
Tidak terbentuk zat baru.
Terbentuk zat baru.
2.
Komposisi materi tidak berubah.
Komposisi materi sebelum dan sesudah
reaksi mengalami perubahan atau
perbedaan.
Sumber : Dok. Kemdikbud
Gambar 3.25 Pembentukan
endapan timbal iodida
128
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Beberapa contoh perubahan materi di alam ditunjukkan pada Tabel 3.10
di bawah ini.
Tabel 3.10
Contoh-contoh perubahan materi yang terjadi di alam
No.
Perubahan Fisika
Perubahan Kimia
1.
Beras diubah menjadi tepung beras
Singkong menjadi tapai
2.
Kayu diubah menjadi kursi
Pembakaran kayu
3.
Gula dilarutkan dalam air
Makanan basi
4.
Bola lampu listrik menyala
Susu diubah menjadi keju
5.
Air berubah menjadi es
Perkaratan Besi
1.
M
ateri berdasarkan wujudnya dikelompokkan menjadi zat padat, cair,
dan gas.
2.
B
erdasarkan susunannya, materi yang ada di alam diklasifikasikan
menjadi zat tunggal/murni (unsur, senyawa) , dan campuran.
3.
Unsur adalah za
t tunggal/murni yang tidak dapat diuraikan menjadi
zat-zat lain yang lebih sederhana dengan cara kimia.
4.
S
enyawa adalah zat tunggal/murni yang dapat diuraikan secara kimia
menjadi dua zat atau lebih.
5.
C
ampuran adalah suatu materi yang terdiri atas dua zat atau lebih
dan masih mempunyai sifat zat asalnya dengan tidak mempunyai
komposisi yang tetap.
6.
Larutan adalah campur
an yang homogen, tersusun atas zat terlarut
dan pelarut.
7.
P
rinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat
fisis zat penyusunnya, seperti wujud zat, ukuran partikel, titik leleh,
titik didih, sifat magnetik, dan kelarutan.
8.
B
eberapa metode pemisahan campuran yang sering digunakan
antara lain penyaringan (filtrasi), sentrifugasi, sublimasi, kromatografi,
dan destilasi.
9.
P
erubahan fisika adalah perubahan zat yang tidak disertai dengan
terbentuknya zat baru.
RANGKUMAN
129
Ilmu Pengetahuan Alam
10.
P
erubahan fisika meliputi menguap, mengembun, mencair, membeku,
menyublim, melarut, serta perubahan bentuk.
11.
P
erubahan kimia adalah perubahan zat yang dapat menghasilkan zat
baru dengan sifat kimia yang berbeda dengan zat asalnya.
12.
B
erlangsungnya perubahan kimia dapat diketahui dengan ciri-
ciri sebagai berikut.
•
Terbentuknya zat baru
•
Terbentuknya gas
•
Terbentuknya endapan
•
Terjadinya perubahan warna
•
Terjadinya perubahan suhu
U
JI
K
o
MPETENSI
1.
G
olongkanlah zat-zat di bawah ini dengan memberi tanda centang (√) pada
kolom yang tersedia.
Jenis Zat
Unsur
Senyawa
Campuran
Gula
Air
Emas
Seng
Tinta
Asam cuka
Besi
Arang
Sirop
Udara
Garam dapur
Sabun
130
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
2.
Di rumahmu dit
emukan berbagai jenis larutan. Contohnya sirop, cuka dapur,
sabun cair, dan sampo. Bagaimana kamu dapat menentukan larutan tersebut
masuk ke dalam larutan asam atau basa?
3.
Lak
ukan identifikasi lima jenis campuran yang sering dijumpai di lingkungan
sekitarmu. Jelaskan contoh unsur-unsur penyusun campuran tersebut dan
kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari, atau dalam kegiatan industri.
4.
Jelask
anlah proses pemisahan campuran dengan metode penyaringan,
sentrifugasi, sublimasi, kromatografi, dan destilasi.
5.
S
ebutkan metode pemisahan komponen dari bahan berikut.
a.
A
ir murni dari air laut
b.
G
aram dari campuran garam dan pasir
c.
M
inyak kelapa dari santan
6.
Bua
tlah daftar aplikasi (percobaan) dari metode pemisahan campuran dalam
kehidupan sehari-hari dan dalam kegiatan industri. Kamu dapat mencatatnya
pada Tabel 3.11 berikut.
Tabel 3.11
Pemisahan campuran dalam kehidupan sehari-hari dan dalam industri
No.
Perubahan Fisika
Percobaan
Kehidupan Sehari-hari
Industri
1.
Penyaringan
2.
Sentrifugasi
7.
M
engapa suatu campuran tidak murni dapat dipisahkan dengan cara fisika,
tetapi tidak dapat dipisahkan dengan cara kimia? Jelaskan.
8.
A
ir adalah senyawa murni, sedangkan susu stroberi cair yang terdapat dalam
kemasan merupakan campuran antara air, gula, susu, dan penambah rasa
stroberi.
a.
Bua
tlah daftar tentang persamaan dan perbedaan sifat di antara air dan
susu stroberi tersebut.
b.
Jelask
an metode pemisahan yang sesuai untuk memisahkan zat-zat
penyusun susu stroberi.
9.
Jelask
an perbedaan perubahan fisika dan perubahan kimia suatu zat. Tetapi
sebelumnya isilah Tabel 3.12 di bawah ini.
131
Ilmu Pengetahuan Alam
Tabel 3.12
Perubahan wujud zat
Perubahan Zat
Wujud Awal
Wujud Akhir
Terbentuk/Tidak
Terbentuk Zat Baru
Air didinginkan
pada suhu 0°C
Air dipanaskan
pada suhu
100°C
Pembakaran
lilin
Fermentasi
Karat besi
Sabun
10.
Kelompok
kan peristiwa di bawah ini ke dalam tabel menjadi kelompok
perubahan fisika atau kimia.
a.
K
ayu dibuat menjadi meja dan kursi.
b.
Ba
tu dipotong menjadi kerikil.
c.
Nasi menjadi basi.
d
.
K
apur barus menyublim.
f.
Singkong dif
ermentasi menjadi tapai.
g.
Ker
tas dibakar menjadi abu.
h.
Lilin meleleh ketik
a dipanaskan.
i.
P
embakaran kembang api.
Tabel 3.13
Contoh-contoh perubahan fisika dan kimia
No
Perubahan Kimia
No
Perubahan Fisika
132
Kelas VII SMP/MTs
Semester 1
Kamu dapat membuat indikator alami dari bahan-bahan yang ada
di sekitarmu. Bahan-bahan yang dapat dipakai untuk membuat indikator
alami di antaranya kunyit, buah bit ungu, kubis ungu, stroberi, bunga
mawar, dan tumbuhan lainnya yang terdapat di sekitarmu. Kamu dapat
juga mencoba buah atau bunga serta tanaman lain yang ada di sekitarmu.
Ujilah setiap indikator alami tersebut terhadap berbagai jenis larutan yang
dikenal dalam kehidupan sehari-hari. Kegiatan tersebut dilakukan secara
berkelompok, setiap kelompok harus memilih bahan yang berbeda.
Presentasikan hasil percobaanmu di depan kelas. Selamat mencoba.
T
UGAS
P
R
o
JEK
Kamu dapat menggunakan metode pemisahan campuran untuk
mendapatkan air bersih. Caranya sangat mudah dan bahannya juga
murah. Bahan-bahan yang dibutuhkan adalah sabut kelapa, pasir, kerikil,
arang aktif, dan botol bekas air kemasan ukuran 1 liter. Susun bahan-bahan
di atas. Temukan susunan terbaik untuk mendapatkan air paling jernih.
Buatlah laporan hasil percobaanmu dengan teliti dan serahkan kepada
gurumu sesuai waktu yang telah ditentukan.
T
UGAS
P
R
o
JEK
133
Ilmu Pengetahuan Alam
Sebuah karunia terindah ketika kita dapat menjadi bagian dari per-
kembangan ilmu pengetahuan. Seharusnya kita mengenal para ilmuwan
yang sudah begitu besar jasanya dalam mempelajari ilmu yang baru saja
kamu pelajari, siapa sajakah mereka? Coba kenali mereka.
• Ar-Razi(865-925
M)
t
elah
men
yumbangkan
t
emuan-temuan
k
imiawi
pen
ting, seperti teknik penyulingan, asam klorida, asam sulfat, asam
nitrat, dan alkali yang kemudian membentuk nama untuk unsur
natrium dan kalium dan banyak lagi. Penemuan bahwa aqua regia,
campuran asam nitrat dengan asam klorida, dapat melarutkan logam
mulia emas, adalah penemuan yang menjadi acuan penelitian selama
seribu tahun berikutnya.
• Robert
B
oyle
(1627–1691),
lebih
dikenal
dengan
studin
ya
t
entang
gas
(huk
um Boyle) merintis metode ilmiah dalam penyelidikan kimiawi.
• Anders
C
elsius
(1701-1744),
ber
asal
dar
i
S
wedia
y
ang
menemuk
an
sk
ala Celcius pada termometer. Penentuan titik atas dan titik bawah
skala ini didasarkan pada perubahan wujud pada zat cair. Celsius
mengukur suhu yang dibutuhkan untuk air mendidih dan air membeku
pada berbagai lokasi, ia menemukan bahwa pada dua tempat dengan
ketinggian yang berbeda maka suhu titik beku dan titik didih air adalah
berbeda, dan di dua tempat dengan ketinggian yang sama suhu titik
beku dan titik didih air adalah sama. Skala Celsius sebenarnya tidak
dibaca Celsius tapi dibaca Centigrade, karena memiliki 100 skala.
INF
o
ILMUWAN